新华社伦敦3月11日电(记者毛磊)据此间媒介报
道,美国费米实验室3月初宣布说,该实验室以前所未有
的精度,基本“确切无疑”地证明中性K介子在衰变过程
中直接违背了电荷宇称联合对称法则。这一结果被认为是
物质和反物质研究领域的一项重要进展。
目前普遍接受的物理学理论认为,每一种基本粒子都
有其对应的反粒子。譬如说与带负电的电子相对应,就存
在质量相同、携带电荷正好相反的正电子。在反物质理论
提出后,科学家们一直认为,粒子和反粒子之间在特性上
存在对称,就象人们通过镜子看自己一样。这些对称特性
主要包括基本物理定律不受时间方向性影响,以及空间反
射下的物理过程以及粒子与反粒子的变换过程遵循对称,
它们分别被称为时间、宇称和电荷守恒定律。
1964年,美国物理学家克洛宁和菲奇发现,K介
子与其反物质反K介子之间违背宇称和电荷联合守恒定律
。但两位物理学家主要通过K介子与反K介子的量子力学
波动效应而观测到其违背电荷宇称守恒现象,因此被认为
是一种间接观测。自60年代以来,世界各国物理学家也
先后得出一些类似结果,但基本也都属于间接观测范畴。
而要想直接证明K介子违背宇称和电荷联合守恒定律
,其主要途径是研究K介子衰变为其它粒子的过程。K介
子可衰变为两个介子。物理学家们曾从理论上指出,通过
实验测量出一定数量K介子中有多少衰变为介子,这一比
值如果不接近零,那么即可被视为直接证明了宇称和电荷
联合定律不守恒。
据报道,各国科学家们近年来一直在从事K介子衰变
为介子比值的测算,但所获得结果都无法被认为是确切的
证明。而费米实验室所获得的最新数值结果(0.002
80误差0.00041),由于其精确度比此前实验都
有所提高,从而直接证明了宇称和电荷守恒定律确实有局
限性。
宇称和电荷联合定律不守恒最早发现者之一、曾获1
980年诺贝尔物理奖的克洛宁教授在评价费米实验室新
成果时称,这是自发现违背宇称和电荷守恒定律的现象3
5年来,人们首次获得的有关该问题真正新的认识。
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